JPS6329059A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野） 本発明は内燃機関の点火時期制御装置に関し、より具体
的にはノッキングを検出して回避すると共に回避後の進
角補正を機関運転状態を勘案して決定する如く構成した
内燃機関の点火時期制御装置に関する。

（従来の技術） 従来の内燃機関の点火時期制御装置においてもノッキン
グを検出して点火時期を補正することは良（行われてお
り、その場合ノッキング回避後の進角補正に際しては進
角待機点火数を機関の全運転状態を通じて一律に定め、
其の点火数の経過を待って進角を開始していた。其の一
例として特開昭５５−９１７６５号公報記載の技術を挙
げることが出来る。

（発明が解決しようとする問題点） 内燃機関は低速走行時においてはトレースノック付近で
点火するのが最適出力を得る点で望ましいが、高速走行
時においてはノック頻発による機関の損傷、耐久性低下
を考慮して其れ以下に制限する必要がある。従って第２
図に示す如く、前記したトレースノックに該当する、機
関特性により決定され機関回転数に反比例するノック発
生基準頻度（実線ａ）以下に、定常走行時のノック発生
頻度レベルを抑制するのが望ましい（破線ｂ）。他方、
過渡運転時、特に急加速時においては出力増加のためノ
ック発生頻度を若干増大させざるを得ないが、それとて
も機関保護のため所定限界以下に抑制する必要がある（
−点鎖線Ｃ）。従って、ノ・ノキング回避後の進角補正
の決定に際しては、機関回転数を考慮してノック発生頻
度を変更すると共に、定常運転、過渡運転の変化に応じ
て複数種のノック発生頻度レベルを設定することにより
、機関回転数が増減しても均一なノック発生頻度に制御
することが出来、最適な出力、ドライバビリティを得る
ことが可能であり、機関自体にも好影響を及ぼすことが
出来る。

しかしながら、従来技術にあっては一律進角方式であっ
たため、機関回転数の変化につれてノック発生頻度が相
違し、上記の如き最適な制御をなし難い不都合があった
。

従って、本発明の目的は従来技術のかかる欠点を解消す
ることにあり、機関回転数の変化にもかかわらず最適な
ノック発生頻度を保持すると共に、機関運転状態の変化
に即応する進角補正を可能とする内燃機関の点火時期制
御装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段及び作用）上記の目的を
達成するために、本発明は第１図に示す如く、機関の運
転状態を検出する運転状態検出手段１０、該運転状態検
出手段の出力を入力して機関の基本点火時期を演算する
基本点火時期演算手段１２、機関燃焼室に発生するノッ
キングを検出するノッキング検出手段１４、該ノッキン
グ検出手段及び前記基本点火時期演算手段の出力を入力
してノッキング時前記基本点火時期を所定量補正するノ
ッキング補正量演算手段１６及び該ノッキング補正量演
算手段の出力を入力して機関燃焼室内の混合気を点火す
る点火手段１８を備えた内燃機関の点火時期制御装置に
おいて、機関運転状態に対応する複数のノッキング発生
率を演算してノッキング回避後の進角補正値を決定する
と共に、前記ノッキング発生率の演算係数を機関回転数
に応じて相違させる如く構成した。

（実施例） 以下、添付図面に即して本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明に係る装置のブロック図である。同図に
おいて、符号２０は、内燃機関２２の回転部近傍に配さ
れたクランク角センサを示し、ピストン２４の上下動に
伴なうクランク軸の回転角を検出する。内燃機関２２の
空気導入路のスロットル弁２６の下流側には負圧センサ
２８が配設され、機関の負荷状態を検出する。これらク
ランク角センサ２０及び負圧センサ２８をもって前記し
た運転状態検出手段１０を構成する。

内燃機関２２には更に、シリンダヘッド３０にノックセ
ンサ３２が配設され、燃焼室３４の燃焼圧力を検出する
。該ノックセンサ３２の出力は制御ユニット３６に入力
され、其処でバンドパスフィルタ３８でノッキング周波
数のみが取出された後、比較器等よりなるノッキング検
出回路４０に入力され、其処で所定レベルと比較されて
ノッキング発生の有無が検出される。該ノッキング検出
回路４０及びノックセンサ３２並びにバンドパスフィル
タ３８をもって前記したノッキング検出手段１４を構成
する。

制御ユニット３６は、入出力インタフェース３６ａＳＣ
ＰＵ３６ｂ及びメモリ３６ｃからなるマイクロ・コンピ
ュータで主として構成され、前記した基本点火時期演算
手段１２及びノッキング補正量演算手段１６として機能
する。該制御ユニット３６のＣＰＵ３６　ｂには、前出
のノッキング検出回路４０の出力が入力され、更に前記
クランり角センサ２０の出力も波形整形回路４２で波形
整形されて入力されると共に、負圧センサ２８の出力も
Ａ／Ｄ変換回路４４でデジタル変換されて入力され、制
御ユニット３６はこれらの出力に応じて基本点火時期及
びノッキング補正量を演算する。

制御ユニット３６の次段には、前記した点火手段たる点
火装置１８が設けられ、制御ユニット３６の出力に応じ
て点火プラグ４６を介して燃焼室３４内の混合気を点火
する。

次に、第４図フロー・チャートを参照して本発明に係る
装置の動作を説明する。

先ず、ステップ５０において基本点火時期θｂを演算す
る。これは、クランク角センサ２０及び負圧センサ２８
の出力に基づいて制御ユニット３６のメモリ３６ｃ内に
格納した基本点火時期の制御値テーブルを検索して演算
する。尚、図示しない水温センサ等の出力に基づきノッ
キング補正以外の補正を適宜加えても良い。

続いてステップ５２においてクランク角センサ２０を通
じて検出した機関回転数Ｎの値から、基準ノック発生点
火数１ｋｒ、進角判定点火数Ｉｎ及び進角待機点火数Ｉ
ｉ１を選択する。これは後述のノック発生頻度の演算の
ためである。第５図は、機関回転数に応じて相違させた
、これらの値を示しており、これらは前記制御ユニット
３６のメモリ３６ｃに格納されており、機関回転数から
適宜選択する。又、第５図に示す該値の特性曲線は、前
述した第２図のノック発生頻度レベルに基づいて決定し
たものであり、Ｉｋｒ／Ｉｎが過渡時ノック発生頻度レ
ベル（第３図Ｃ）に、１／１ｗが定常時ノック発生頻度
レベル（第３図ｂ）に対応する。このように、進角待機
点火数１判も該点火数当たり１回のノック発生を許容す
ることを意味する点で、ノック発生率の逆数値と把える
ことが出来る。

続いて、ステップ５４において今回ノッキングが発生し
ているか否か判断し、発生していればステップ５６にお
いてノック補正量θｋｃを１度遅角させる（尚、本フロ
ー・チャートにおいて減算は遅角を、加算は進角を意味
する。又、ノック補正量θｋｃは初期値゛Ｏ゛とする）
。

ノッキングが発生していない場合には続いて、ステップ
５８においてノック発生率Ｉｋｒ／Ｉｎを判断する。こ
のノック発生率は前述の如く過渡走行時のものであり、
ステップ５２で選択した基準ノック発生点火数１ｋｒ／
進角判定点火数Ｉｎで演算した値を、現実のノック発生
点火数１ｋａ／進角判定点火数Ｉｎで演算した値と比較
し、Ｉｋａ／ＩｎがＩｋｒ／Ｉｎを超えている場合には
進角補正を中止する（ステップ６０）。

ステップ５８においてノック発生率が所定値未満の場合
、続いてステップ６２において定常走行時のノック発生
率の逆数である進角待機点火数１−の経過を判断し、未
経過ならば進角補正を中止し、経過していれば１度進角
補正する（ステップ６０．６４）。最後に、ステップ６
６において基本点火時期θｂに補正点火時期θｋｃ　（
正又は負値）を加算して点火時期θｉｇを決定する。

第６図は本フロー・チャートに基づく制御例を示してお
り、同図において時点イ′°を現時点とし基準ノック発
生点火数１ｋｒを２回とすると、現時点イから所定点火
数遡及した区間（点火数）Ｉｎにおいて現実に発生した
ノック数は１回であるので、ステップ５８の過渡時ノッ
ク発生率（Ｉｋａ／　Ｉｎ　＝　Ｌ／　Ｉｒｉ　）は所
定値（Ｉｋｒ／ｌｎ＝２／Ｉｎ）未満になり、続く定常
時ノック発生率判断ステップ６２でも所定進角待機点火
数Ｉｗを経過しているとすれば、１度進角補正すること
になる。即ち、同図において区間Ｉｎの開始以前はノッ
クが頻発していて過渡走行伏態と推定出来るが、過渡時
ノック発生率判断ステップ５８を介挿したことによって
ノック発生頻度を一時低下させて機関を保護することが
出来る。従来技術においては、かかる判断ステップが介
在せず、又進角待機点火数も一律であったため、高回転
時には待機時間が短いので直ちに進角させることになり
、よってノック発生、遅角、進角、ノック発生を繰り返
して機関に悪影響を及ぼす不都合があった。本発明は過
渡時判断ステップ５８を介挿してかかる不利益を解消す
ると共に、それに続く定常時判断ステップ６２の進角待
機点火数を機関回転数の変化に比例して増減したので、
高回転数領域においても低回転領域においてもノック発
生頻度を均一化出来、最適な制御を行なうことが出来る
。

（発明の効果） 本発明は機関運転状態に対応する複数種のノッキング発
生率を演算して進角補正値を決定すると共に該ノッキン
グ発生率の演算係数を機関回転数に応じて相違させる如
く構成したので、機関回転数が変化してもノッキング発
生頻度が均一となり、又過渡走行時の如く発生頻度が増
大するときも発生頻度を低下させることが出来、最適出
力が得られてドライバビリティが向上すると共に、機関
損傷の危険が生じることがないのみならず其の耐久性が
向上する利点を備え、最適な機関点火時期制御を行なう
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第７２図は本発明の
制御手法の説明図、第３図は本発明に係る装置の構成を
示すブロック図、第４図は其の動作を示すフロー・チャ
ート、第５図はノック発生率の演算係数を示す説明図及
び第６図は第４図フロー・チャートに基づく制御例を示
す説明図である。 １０・・・運転状態検出手段（クランク角センサ２０、
負圧センサ２８）、１２・・・基本点火時期演算手段、
１４・・・ノッキング検出手段（ノックセンサ３２、バ
ンドパスフィルタ３８、ノッキング検出回路４０）、１
６・・・ノッキング補正量演算手段、１８・・・点火手
段（点火装置）、３６・・・制御ユニット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ、機関の運転状態を検出する運転状態検出手段 ｂ、該運転状態検出手段の出力を入力して機関の基本点
   火時期を演算する基本点火時期演算手段、 ｃ、機関燃焼室に発生するノッキングを検出するノッキ
   ング検出手段、 ｄ、該ノッキング検出手段及び前記基本点火時期演算手
   段の出力を入力してノッキング時前記基本点火時期を所
   定量補正するノッキング補正量演算手段、 及び、 ｅ、該ノッキング補正量演算手段の出力を入力して機関
   燃焼室内の混合気を点火する点火手段を備えた内燃機関
   の点火時期制御装置において、機関運転状態に対応する
   複数種のノッキング発生率を演算してノッキング回避後
   の進角補正値を決定すると共に、前記ノッキング発生率
   の演算係数を機関回転数に応じて相違させることを特徴
   とする内燃機関の点火時期制御装置。